Defne (Laurus nobilis L.) populasyonlarında fotosentetik pigment ve gaz değişim parametrelerinin karşılaştırılması

Abstract

Türkiye’de ticari öneme sahip tıbbi ve aromatik bitkilerden defne (Laurus nobilis L.) türünde gen kaynaklarının belirlenmesi ve korunması konusunda stratejilerin üretilebilmesi için genetik kaynakların karakterizasyonu ve değerlendirilmesine yönelik çalışmalar yapılmalıdır. Bu çalışma; Antalya, Muğla ve İzmir bölgesinden toplanan tohumlardan yetiştirilen tüplü defne fidanlarının fotosentetik özelliklerini karşılaştırmak amacıyla gerçekleştirilmiştir. Üç populasyona ait fidanlarda ekimi takiben birinci gelişme dönemi süresince ağustos ve ekim ayında fotosentetik (net fotosentez hızı, terleme, stoma iletkenliği, su kullanım etkinliği, klorofil a, klorofil b, toplam klorofil, karotenoid) özellikler incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre Ağustos ayında en yüksek net fotosentez hızı, stoma iletkenliği ve terleme hızı İzmir-Bayındır populasyonunda belirlenirken, en düşük değerler Antalya-Manavgat populasyonunda tespit edilmiştir. Ekim ayında Muğla-Gökova populasyonuna ait fidanlarda terleme hızı, stoma iletkenliği ve karotenoid miktarı diğer populasyonlara göre daha yüksektir. Populasyonların klorofil a, klorofil b ve toplam klorofil içerikleri arasındaki farklılıklar istatistiksel olarak anlamsız bulunmuştur. Fotosentetik pigment ve gaz değişim parametrelerine bağlı olarak öne çıkan iki populasyon İzmir-Bayındır ve Muğla-Gökova populasyonu olmuştur. Bu populasyonlar defnenin gelecekteki ıslah çalışmalarında değerlendirilebilir. 

Keywords

• Laurus nobilis
• Fotosentez hızı
• Stoma iletkenliği
• Transpirasyon

Comparison of photosynthetic pigment and gas exchange parameters in laurel (Laurus nobilis L.) populations

Abstract

Studies on the characterization and evaluation of plant genetic resources should be carried out in order to identify and conserve laurel (Laurus nobilis L.) gene resources from medicinal and aromatic plants of commercial importance in Turkey. This study was carried out with the aim of determining photosynthetic characteristics of containerized laurel seedlings grown from seeds collected from Antalya, Muğla and İzmir regions. Photosynthetic properties (net photosynthetic rate, transpiration, stomatal conductance, water use efficiency, chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and carotenoid) were determined in the seedlings of three populations in August and October during the first growing season following sowing. According to the results obtained, in August, İzmir-Bayındır population had the highest net photosynthetic rate, stomatal conductance and transpiration rate, while Antalya-Manavgat population had the lowest values. In October, Muğla-Gökova population showed higher stomatal conductance, transpiration rate and carotenoid than others. The differences between the chlorophyll a, chlorophyll b and total chlorophyll contents of the populations were found to be statistically insignificant. Based on the photosynthetic pigment and gas exchange parameters, İzmir-Bayındır and Muğla- Gökova populations were found to be the most promising populations. These populations can be assessed in the future breeding program of laurel.

Keywords

• Laurus nobilis
• Photosynthetic rate
• Stomatal conductance
• Transpiration

References

1. Acar, İ., 1988. Türkiye’deki Yayılışı İçerisinde Akdeniz Defnesi (Laurus nobilis L.)’nin Yaprak Kalitesi Üzerine Araştırmalar. Ormancılık Araştırma Enstitüsü, Teknik Bülten Serisi, No:202, Ankara.
2. Açıkgöz Altunel, T., 2012. Odun dışı orman ürünlerinin toplayıcı/üretici açısından sosyoekonomik önemi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 62(1):85-99.
3. Açıkgöz Altunel, T., 2011. Odun dışı orman ürünlerinin dünyada ve Türkiye’de sosyoekonomik boyutu. Doktora Tezi, İstanbul Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
4. Arnon, D.I., 1949. Copper enzymes in isolated chloroplasts polyphenol oxidase in Beta vulgaris. Plant Physiology, 24: 1-15.
5. Arslan, M., 2017. Dar yapraklı (Fraxinus angustifolia Vahl.) fidanların su eksikliğine tepkisi. Doktora Tezi, Düzce Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Düzce.
6. Atar, E., 2021. Kuzey Anadolu sapsız meşesi (Quercus petraea subsp. iberica) fidanlarında kuraklık stresinin bazı fizyolojik ve biyokimyasal parametreler üzerine etkisi ile morfolojik özellikler arasında ilişkinin analizi. Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
7. Atar, F., 2013. Adi gürgen (Carpinus betulus L.) populasyonlarında çimlenme özelliklerinin ve morfolojik karakterlerin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
8. Baş, M.N., Güler, S., Erkan, N., 2005. Defne (Laurus nobilis L.) Alanlarında Yaprak Üretim Miktarlarının Belirlenmesi (Manavgat-Sırtköy Örneği). Batı Akdeniz Ormancılık Araştırma Müdürlüğü, Teknik Bülten, No:24, Antalya.

9. Benowicz, A., Guy, R.D., El Kassaby, Y.A., 2000. Geographic pattern of genetic variation in photosynthetic capacity and growth in two hardwood species from British Columbia. Oecologia 123:168-174.
10. Benowicz, A., Guy, R.D., Carlson, M.R., El Kassaby, Y.A., 2001. Genetic variation among paper brich (Betula papyrifera Marsh.) populations in germination, frost hardiness, gas exchange and growth. Silvae Genetica 50:7-13.
11. Bilgin, F., Şafak, İ., Kiracıoğlu, Ö., 2005. Ege Bölgesinde Defne (Laurus nobilis L.) üreticiliğinin Sosyo-Ekonomik Önemi ve Üretici Profilinin Belirlenmesi. Ege Ormancılık Araştırma Müdürlüğü, Teknik Bülten, No: 28, İzmir.
12. Boza, A., 2013. Karaburun, Urla (Çeşme yarımadası) ve Dilek Yarımadasında Bulunan Doğal Defne (Laurus nobilis L.) Populasyonlarında Fenolojik Gözlemler ve Yağ Analizleri. Ege Ormancılık Araştırma Enstitüsü, Teknik Bülten Serisi, No: 54, İzmir
13. EOAEM, 2017. Defne (Laurus nobilis L.). Ege Ormancılık Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, El Kitabı Dizisi, 60 s.
14. Ertekin M., Kırdar E., Ayan S., Özel H.B., 2009. Bazı büyüme düzenleyicilerin Akdeniz defnesi (Laurus nobilis L.) fidanlarının gelişimi üzerine etkileri. Kastamonu Üniversitesi, Orman Fakültesi Dergisi, 9 (2): 171-176.
15. Grady, K.C., Laughlin, D.C., Ferrier, S. M., Kolb, T. E., Hart, S.C., Allan, G.J., Whitham, T.G., 2013. Conservative leaf economic traits correlate with fast growth of genotypes of a foundation riparian species near the thermal maximum extent of its geographic range. Functional Ecology, 27: 427–438.
16. Güler, S., 2006. Defne (Laurus nobilis L.) yaprağı verimi üzerinde etkili faktörlerin belirlenmesi üzerine araştırmalar (Antalya-Manavgat Yaylaalan Örneği). Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Isparta.
17. Gülseven, O.A., 2018. Bazı doğu kayını (Fagus orientalis lipsky.) populasyonlarına ait 2+0 yaşlı çıplak köklü fidanların morfolojik ve fizyolojik karakteristikleri. Yüksek Lisans Tezi, Kastamonu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Kastamonu
18. Gülseven, O., Ayan, S., Özel, H.B., Yer, E.N., 2019. Farklı doğu kayını (Fagus orientalis Lipsky.) populasyonlarına ait fidanların morfolojik ve fizyolojik karakteristikleri. Türkiye Ormancılık Dergisi, 20: 3, 180-186.
19. Hafızoğlu, H., Reunanen, M., 1993. Studies on the components of Laurus nobilis from Turkey with special reference to Laurel Beryy Fat. Wıssenschaft Technologie-Fat Science Technology 95(8): 304-308.
20. Kaluthota S., Pearce, D.D., Evans L.M., Letts M.G., Whitham T.G., Rood S.B., 2015. Higher photosynthetic capacity from higher latitude: Foliar characteristics and gas exchange of southern, central and northern populations of Populus angustifolia. Tree physiology, 35: 936-948.
21. Karık, Ü., Çiçek, F., Oğur, E., Tutar, M., Ayas, F., 2016. Türkiye’de yayılış gösteren defne (Laurus nobilis L.) populasyonlarının meyve özellikleri. Anadolu, 26(1): 1- 16.
22. Kundu S.K., Tigerstedt P.M.A., 1999. Variation in net photosynthesis, stomatal characteristics, leaf area and whole-plant phytomass production among ten provenances of neem (Azadirachta indica). Tree Physiology, 19, 47-52.
23. Li, Y., He N., Hou J., Xu L., Liu C., Zhang J., Wang Q., Zhang X., Wu X., 2018. Factors influencing leaf chlorophyll content in natural forests at the biome scale. Frontiers in Ecology and Evolution. 6: 64.
24. Maatallah, S., Ghanem M.E., Albouchi A., Bizid E., Lutts S., 2010. A greenhouse investigation of responses to different water stress regimes of Laurus nobilis trees from two climatic regions. Journal of Arid Environments, 74: 327–337.
25. MGM, 2022. İllere ait mevsim normalleri. https://www.mgm. gov.tr/veridegerlendirme/il-ve-ilceler-istatistik.aspx?m, Erişim: 20.06.2022
26. OGM, 2022. Defne Eylem Planı (2022- 2026). TC. Tarım ve Orman Bakanlığı, Orman Genel Müdürlüğü, Ankara
27. Ok, K., Tengiz Y.Z., 2018. Türkiye’de odun dışı orman ürünlerinin yönetimi. Tarım ve Doğa Dergisi, 21(3): 457-471.
28. Özer, T., Sert, F.Z., Öztürk, A.İ., 2019. Defne bitkisi (Laurus nobilis L.) ve yağı üzerine bir araştırma. Gaziosmanpaşa Bilimsel Araştırma Dergisi, 8(2): 25-34.
29. Parlak, S., 2008. Defne (Laurus nobilis L.)’nin Kaplı Fidan Üretimi ve Arazideki Dikim Başarısı (Seferihisar Örneği). Ege Ormancılık Araştırma Müdürlüğü Teknik Bülten No:40, İzmir.
30. Stojnić, S., Pekeč, S., Kebert, M., Pilipović, D., Stojanović, M., Orlović, S., 2016. Drought effects on physiology and biochemistry of pedunculate oak (Quercus robur L.) and hornbeam (Carpinus betulus L.) saplings grown in urban area of Novi Sad, Serbia. South-East European Forestry 7(1): 57-63.
31. Tenkanen, A., Keski-Saari, S., Salojärvi, J., Oksanen, E., Keinänen, M., Kontunen-Soppela, S., 2020. Differences in growth and gas exchange between southern and northern provenances of silver birch (Betula pendula Roth) in northern Europe. Tree Physiology, 40(2): 198-214.
32. Wang, T., Hagvist R., Tigerstedt P.M.A., 1995. The relationships between yield and carbon fixation in selected hybrid families after crossing selfed lines of Betula pendula Roth. Forest Genetics, 2: 77-86.
33. Yalçın, E., 2018. Ekosistemlerde yaprağın ekolojik fonksiyonları. Black Sea Journal of Engineering and Science, 1(2):68-82.
34. Yılmaz, A., 2020. Türkiye'nin farklı bölgelerinden toplanan defne (Laurus nobilis L.) genotiplerinin moleküler karakterizasyonu. Doktora Tezi, Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bolu.
35. Yılmaz, H., Kutbay, G.H., Sürmen, B., 2019. Öksin bölgesinde plantasyon yapılan ve tahribata uğramamış ormanlarda bir Akdeniz türünün (Arbutus unedo) yaprak karakterleri. Eurasian Journal of Biological and Chemical Sciences, 2(2): 67- 72.
36. Zielewicz, W., Wrobel, B., Niedbała, G., 2020. Quantification of chlorophyll and carotene pigments content in mountain Melick (Melica nutans L.) in relation to edaphic variables. Forests, 11:1-16.